Основы конструирования
3.5. Масса и материалоемкость конструкций. Снижение массы и материалоемкости. Выбор материалов с учетом обеспечения прочности, жесткости и надежности конструкций при минимальной массе.
3.6. Жесткость конструкций. Конструктивные способы повышения жесткости.
1. Жесткость. Равнопрочность. Факторы, определяющие жесткость: упругие характеристики материалов (E, G); геометрические характеристики сечений (A; J, W; JК, WК); линейные размеры, тип (жесткость) опор; вид нагружения. Удельный показатель жесткости.
Конструктивные способы повышения жесткости: Общие способы. Способы для консольных и двухопорных систем, работающих на изгиб.
2. Обеспечение жесткости узлов металлорежущих станков (МРС).
2.1. Конструирование шпиндельных узлов (ШУ).
ШУ с опорами качения. Основные требования к ШУ. Конструкция ШУ. Подшипники качения для опор ШУ: Способы создания предварительного натяга (жесткий и мягкий натяг). Расчет точности ШУ. Смазывание и уплотнение ШУ. Определение главных размеров ШУ. Расчет ШУ на жесткость (Оптимизация межопорного расстояния).
2.2. Несущая система и базовые детали: станины направляющие.
Расчет базовых деталей на жесткость. Направляющие скольжения, качения, комбинированные.
2.3. Тяговые устройства МРС.
Основные требования к тяговым устройствам. Тяговые устройства привода подачи: Передача винт–гайка качения. Расчет передачи винт–гайка качения: Предварительный выбор параметров передачи. Расчет на жесткость.
4. Основы художественного конструирования.
Понятие об инженерном и художественном конструировании. Художественно–конструкторское решение.
Техническая эстетика. Инженерная психология. Эргономика. Промышленная эстетика.
4.1. Система "человек–машина". Человек–оператор (Ч–О) – звено системы "человек–машина": свойства Ч–О (восприятие, внимание, память); рецепторы и эффекторы; физиологический климат.
Схемы взаимосвязей человек–объект: "треугольных взаимосвязей", частные модели поведения Ч–О; схема прохождения сигнала по контуру управления (скорость обращения сигнала по контуру управления; погрешность и надежность звеньев; скорость обработки информации).
Основные характеристики рабочей среды: категории I,II,III,IV.
4.2. Основные требования к конструкции индикаторов и регуляторов.
Визуальные, акустические и тактильные индикаторы.
Нажимные, движковые (ригельные), рычажные, вращательные регуляторы.
Принципы группирования индикаторов и регуляторов на панелях управления.
Общие требования к органам управления и индикации.
4.3. Эргономическая отработка конструкций.
Эргономические показатели (ГОСТ 16456–70): Гигиенические. Антропометрические. Физиологические и психофизические. Психологические.
Эргономический анализ и отработка конструкций: Методы исследований. Виды исследований. Основные этапы эргономической отработки. Факторы эргономического анализа. Оценка результатов принятого художественно–конструкторского решения. Эстетический анализ. Эстетические показатели (информационная выразительность; целостность композиции; совершенство производственного исполнения и стабильность товарного вида).
Основные требования к форме, отделке и окраски внешних поверхностей объекта. Влияния освещения на восприятие формы и цвета. Требования к освещению.
4.4. Основы композиции.
Задача эстетического анализа. Композиция: Общие категории (Тектоника. Объемно–пространственная структура). Свойства и качества (Целостность формы. Соподчиненность. Равновесие. Симметрия и асимметрия. Динамичность и статичность формы. Единство характера формы). Средства (определяющий композиционный прием. Пропорции и масштаб. Контраст и нюанс. Метр и ритм. Темп и пластика).